DE1020116B

DE1020116B - Electromagnetic relay insensitive to acceleration forces

Info

Publication number: DE1020116B
Application number: DEB24324A
Authority: DE
Inventors: William Lawrence Tancred
Original assignee: W N BORG CORP
Current assignee: W N BORG CORP
Priority date: 1952-12-31
Filing date: 1953-02-16
Publication date: 1957-11-28

Description

DEUTSCHESGERMAN

Wenn, ein elektromagnetisches Relais an einem Ort eingebaut ist, an welchem es starken Beschleunigungskräften unterworfen, ist, beispielsweise in einem rasch beschleunigten Fahrzeug, dann können zwischen den Arbeitsteilen des Relais Relativbewegungen auftreten, die in vielen Fällen zu falschen Kontaktgaben führen.When an electromagnetic relay is installed in a place where it is subjected to strong acceleration forces, for example, it is fast accelerated vehicle, relative movements can occur between the working parts of the relay, which in many cases lead to false contacts.

Es ist ein elektromagnetisches. Relais bekannt, welches gegen Beschleunigungskräfte unempfindlich ist, jedoch erfordert es zur Erfüllung dieser Bedingung eine übermäßig große Zahl von Einzelteilen und einen großen. Raumbedarf.It's an electromagnetic one. Relay known which is insensitive to acceleration forces, but requires it to meet this condition an excessively large number of parts and a large one. Space requirements.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines elektromagnetischen Relais, bei welchem mit sehr einfachen Mitteln und bei einer gedrängten Ausbildung eine falsche Kontaktgabe in. sicherer Weise verhindert wird, auch wenn das Relais sehr starken Beschleunigungskräften unterworfen wird.The purpose of the invention is to create an electromagnetic Relay, in which one with very simple means and in a compact training Incorrect contact is prevented in a safe manner, even if the relay has very strong acceleration forces is subjected.

Bei dem elektromagnetischen, gegen Beschleunigungskräfte unempfindlichen Relais ist gemäß der Erfindung in einem aus nichtleitendem Material bestehenden Rohr zwischen einem Paar von in einem vorbestimmten Abstand voneinander befindlichen Magnetkernen ein Paar verschiebbar geführter magnetischer Ankerteile mit Bezug aufeinander axial verschiebbar und so angeordnet, daß ihre kombinierte Länge nicht ausreicht, um den Abstand zwischen den Kernen zu überbrücken, wobei die axiale Bewegung der Ankerteile durch Erregen einer oder mehrerer der die Magnetkerne umgebenden Magnetspulen erfolgt und die Berührung der Ankerteile mit ihren zugeordneten Kernen einen elektrischen. Stromkreis steuert.In the electromagnetic relay, which is insensitive to acceleration forces, according to Invention in a pipe made of non-conductive material between a pair of in one predetermined distance from each other located magnetic cores a pair of slidably guided magnetic Anchor parts axially displaceable with respect to one another and arranged so that their combined Length is insufficient to bridge the distance between the cores, with the axial movement the armature parts is carried out by exciting one or more of the magnetic coils surrounding the magnetic cores and the contact of the armature parts with their associated cores is electrical. Circuit controls.

Bei diesem Relais können, äußere Beschleunigungskräfte keine falsche Kontaktgabe hervorrufen, weil der Schaltvorgang erfordert, daß sich die beiden Ankerteile mit Bezug aufeinander in entgegengesetzter Richtung bewegen. Eine solche entgegengesetzte Relativbewegung kann, durch die Beschleunigungskräfte nicht hervorgerufen werden, so daß das Relais trotz seiner sehr einfachen und gedrängten. Ausbildung und großen Empfindlichkeit vollkommen sicher arbeitet.With this relay, external acceleration forces cannot cause incorrect contact, because the switching process requires that the two armature parts are in opposite directions with respect to one another Move direction. Such an opposite relative movement cannot be caused by the acceleration forces, so that the relay despite its very simple and compact. Education and great sensitivity perfect works safely.

Die: Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is based on the drawing, for example explained in more detail.

Fig. 1 ist ein mittlerer Längsschnitt durch, ein normalerweise offenes Relais gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a central longitudinal section through, a normally open relay according to the invention;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1;Figure 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of Figure 1;

Fig. 3 ist eine Teilansicht entsprechend einem Teil der Fig. 1 in. einem vergrößerten Maßstab, sie gibt die Kontaktelemente in einem, mittleren Längsschnitt wieder;Fig. 3 is a fragmentary view corresponding to part of Fig. 1, on an enlarged scale, giving the Contact elements in a central longitudinal section again;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht, bei welcher Teile weggebrochen und im mittleren Längsschnitt dargestellt Elektr omagnetis dies,Figure 4 is a side view with parts broken away and in the middle longitudinal section shown Elektr omagnetis dies,

gegen Beschleunigungskräfteagainst acceleration forces

unempfindliches Relaisinsensitive relay

Anmelder:Applicant:

The W. N. Borg Corporation,
Hartford, Conn. (V. St. A.)The WN Borg Corporation,
Hartford, Conn. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 27,
und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,
Ballindamm 26, PatentanwälteRepresentative: Dr. E. Wiegand, Munich 27,
and Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,
Ballindamm 26, patent attorneys

William. Lawrence Tancred, Hartford, Conn. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt wordenWilliam. Lawrence Tancred, Hartford, Conn. (V. St. Α.), has been named as the inventor

sind und welche eine abgeänderte Ausführungsform wiedergibt;and which shows a modified embodiment;

Fig. 5 ist ein Teillängsmittelschnitt, welcher die abgeänderte Ausf ührungsf orm der Fig. 4 wiedergibt; Fig. 6 ist eine Teilseitenansicht eines in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Relais;Fig. 5 is a partial longitudinal center section showing the modified embodiment of Fig. 4; Figure 6 is a partial side view of a relay illustrated in Figures 1 through 5;

Fig. 7 ist eine den Fig. 3 und 5 ähnliche Ansicht, welche ein normalerweise geschlossenes Relais wiedergibt; Figure 7 is a view similar to Figures 3 and 5 showing a normally closed relay;

Fig. 8 ist eine Ansicht entsprechend einem Teil der Fig. 1 und gibt eine weitere abgeänderte Ausführungsform wieder.Fig. 8 is a view corresponding to part of Fig. 1 showing a further modified embodiment again.

Unter Bezugnahme auf die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführung umfaßt das Relais ein Rohr 1, das aus einem nichtleitenden, nichtmagnetischen Material, beispielsweise Glas, bestehen kann. Innerhalb dieses Rohres ist an jedem Ende ein Kern 2 aus magnetisierbarem Material, beispielsweise aus Weicheisen, angeordnet, und die beiden Kerne werden durch beliebige zweckentsprechende Mittel, beispielsweise durch eine Schraube 5, im Abstand voneinander gehalten, welche in das äußere Ende jedes Kernes eingeschraubt ist und sich, durch einen scheibenförmigen Wandungsteil 6 aus Isoliermaterial und eine Stirnwand 7 hindurch erstreckt, _die aus Metall bestehen kann, und diese beiden Wandungen, schließen gemeinsam die äußeren Enden des Rohres 1 ab.With reference to the embodiment shown in Figs. 1 to 3, the relay comprises a tube 1, which can consist of a non-conductive, non-magnetic material such as glass. Within this tube is at each end a core 2 made of magnetizable material, for example made of soft iron, arranged, and the two cores are by any suitable means, for example spaced apart by a screw 5 which screws into the outer end of each core is and by a disk-shaped wall part 6 made of insulating material and an end wall 7 extends therethrough, which can be made of metal, and these two walls close together the outer ends of the tube 1 from.

Über dem Rohr 1 ist an jedem Endteil eine Solenoidspule 8 angeordnet, durch deren, Erregung die Kerne 2 magnetisiert werden können. Diese Kerne können zwischen den Isolierscheiben 6 und Isolierringteilen 10Above the tube 1 is a solenoid coil at each end portion 8 arranged, by the excitation of which the cores 2 can be magnetized. These cores can between the insulating washers 6 and insulating ring parts 10

709 807/213709 807/213

3 43 4

ζ. B. durch ringförmig« Polglieder 11 gehalten wer- Wirkung, die Anker gegeneinander und außer Konden, die durch einen Isolierring 12 im Abstand von- taktberührung mit den Kernen 2 zu ziehen, und diese einander angeordnet sind. Jedes der Glieder 11 kann Funktion, wird bei der vorliegenden Ausführungsform an dem Isolierabstandsring 12 z. B. durch Schrauben durch Erregen des mittleren Solenoides 30 bewirkt. 13 befestigt werden, daren. Köpfe in eines der Glieder 5 Weiterhin, sind bei dieser Figur die inneren Enden 11 eingebettet sind und an deren gegenüberliegendem der Anker mit verkleinertem Durchmesser bei 35 dar-Ende jeweils eine zylindrische Mutter 14 auf- gestellt, und sie sind in einer nichtleitenden, nichtgeschraubt ist, die in einer Ausnehmung 15 in dem magnetischen Buchse 36 verschiebbar geführt. Auf Isolierring eingebettet ist. Die Solenoide 8 können entsprechende Weise sind, um eine bessere elektrische von zylindrischen Gehäuseteilen 16 umgeben werden, io Leitfähigkeit zu gewährleisten, die benachbarten die an ihren benachbarten Enden bei 17 einen ver- Enden der Kerne 2 und die zusammenarbeitenden kleinerten Durchmesser haben können und welche mit Enden der Anker 21 α so dargestellt, daß sie mit ringförmigen Schultern 19 an den Gliedern 11 in Knöpfen38 und 39 aus hochleitendem Material, z.B. Eingriff gelangen. Durch die Gehäuseteile 16 hin- Silber od. dgl., versehen sind, und jeder Knopf 38 durchgehende Schlitze 20 gestatten die Durchführung ^J5 kann mit der Anschlußschraube 5 durch je ein Leitervon Leitungen 23, die zu den Solenoiden 8 führen. element 37 verbunden sein, das einen kleineren Zwischen den Kernen 2 ist ein Paar von Weich- Widerstand als die Kerne 2 aufweist und das sich eisenankern 21 angeordnet, und zum Zwecke der durch diese Kerne hindurch erstreckt, verminderten. Reibung können diese, wie dargestellt, Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformell wird mit ringförmigen Rippen 22 versehen sein, welche ²⁰ der Hauptstromkreis durch Erregen, der Steuersich gleitend gegen die Innenfläche des Rohres 1 solenoide 8 geschlossen, so daß das Relais ein norlegen. Die Solenoide8 werden von dem Steuerstrom malerweise offenes Relais ist; es kann, jedoch ein durchflossen, vermittels dessen das Relais betätigt normalerweise geschlossenes Relais sein, und eine wird, während die Kerne 2 oder die Leiter sich durch solche Ausführung ist beispielsweise in, Fig. 7 wiedersie hindurch erstrecken, wie in den, Fig. 5 und 7 dar- ²5 gegeben. Unter Bezugnahme auf diese Figur ist ergestellt ist, und die Anker 21 bilden Teile des Schal- sichtlich, daß die Anker 21 b gegenüber der Darters in dem geregelten Stromkreis, wobei die stellung der vorhergehenden Figuren mit ihren Enden Schrauben 5 die Anschlüsse für den zu regelnden, oder umgekehrt angeordnet sind, und sie werden z. B. zu steuernden Stromkreis bilden. Wie. beispielsweise durch Federn 40 normalerweise in elektrischem Konin Fig. 3 dargestellt ist, können die Anker 21 Schalen- 3° takt miteinander gehalten, welche in ihnen unter- oder Tassenform haben, welche abgerundete Enden. 25 gebracht sind und welche zwischen den. Enden ihrer aufweisen, die den Kernen gegenüberliegen, und. sie Kerne 2 un.d den geschlossenen Köpfen 41 der Anker können miteinander z. B. durch eine leitende Feder 26 arbeiten. Wie dargestellt, haben diese geschlossenen verbunden sein, die in ihnen untergebracht ist, deren Enden leitende Knöpfe 42, welche durch die Federn Enden in Ansätzen 27 befestigt sind, welche von den 35 40 gewöhnlich miteinander in Berührung gehalten geschlossenen Enden 25 einwärts vorstehen. Die werden.ζ. B. by ring-shaped pole members 11 effect, the armatures against each other and apart from condensers, which pull through an insulating ring 12 in a spaced-apart contact with the cores 2, and these are arranged one against the other. Each of the members 11 can function, is in the present embodiment on the insulating spacer ring 12, for. B. caused by screwing by energizing the central solenoid 30. 13 are attached, daren. Heads in one of the links 5 Furthermore, the inner ends 11 are embedded in this figure and a cylindrical nut 14 is set up at the opposite end of the armature with a reduced diameter at 35, and they are in a non-conductive, non-screwed manner which are slidably guided in a recess 15 in the magnetic bush 36. Is embedded on insulating ring. The solenoids 8 can be surrounded by cylindrical housing parts 16 in a corresponding manner in order to ensure better electrical conductivity, the neighboring ones which can have at their neighboring ends at 17 one end of the cores 2 and the cooperating smaller diameters and which with Ends of the armature 21 α shown so that they come with annular shoulders 19 on the links 11 in buttons 38 and 39 made of highly conductive material, for example, engagement. Silver or the like are provided through the housing parts 16, and each button 38 allows through slots 20 to allow passage ^J 5 with the connection screw 5 through a conductor of lines 23 which lead to the solenoids 8. element 37 be connected, which has a smaller between the cores 2 is a pair of soft resistance than the cores 2 and which is arranged iron anchors 21, and for the purpose of extending through these cores, reduced. Friction can these, as shown, in the above-described embodiment is provided with annular ribs 22, which ²⁰ the main circuit by excitation, the control slidably closed against the inner surface of the tube 1 solenoide 8, so that the relay is a normal. The solenoids8 are open relays from the control current; it can, however, be a normally closed relay, by means of which the relay is actuated, and one becomes, while the cores 2 or the conductors extend through such construction, e.g. and 7 dar- ² 5 given. With reference to this figure it is established, and the armature 21 form parts of the circuit, that the armature 21 b opposite the darters in the regulated circuit, the position of the previous figures with their ends screws 5 the connections for the to be regulated , or vice versa, and they are z. B. form the circuit to be controlled. As. For example, by springs 40 normally shown in electrical Konin Fig. 3, the armature 21 can be held in a shell 3 ° cycle with each other, which in them have a lower or cup shape, which have rounded ends. 25 are brought and which between the. Have ends of their opposite to the cores, and. they cores 2 un.d the closed heads 41 of the armature can with each other z. B. work by a conductive spring 26. As shown, these closed ends have been housed within them, the ends of which have conductive buttons 42 which are fastened by the springs to ends in lugs 27 which protrude inwardly from the closed ends 25 usually held in contact with one another. They will.

Feder 26 zieht die Ankerteile gewöhnlich in gegen- Diese Fig. 7 zeigt weiterhin statt der Verwendung seitige Berührung, wie in Fig. 1 dargestellt ist, so daß der Kerne 2 als leitende Teile des Steuerstromkreises ein oder beide Anker 21 sich mit ihrem Kern 2 außer besondere Leiter 43, die sich durch die Kerne 2 hinelektrischer Berührung befinden. Wenn jedoch die 4<> durch erstrecken und an ihren benachbarten Enden, Solenoide8 erregt werden, werden die Anker durch z.B. bei 44, an den geschlossenen Enden, der Anker Abstoßen zwischen gleichen Polen der Anker von- 21 δ befestigt sind. Es ist ersichtlich, daß, wenn die einander weg und durch das Anzugsmoment zwischen Steuersolenoide 8 erregt werden, die Anker durch die entgegengesetzten Polen der Anker und Kerne mit Abstoßkraft zwischen gleichen Polen der Anker vonihren. Kernen 2 in Berührung gezogen, wodurch 45 einander weg und durch Anziehen zwischen entzwischen. einer der Anschlußschrauben5 an einem gegengesetzten Polen der Anker und der Kerne anEnde des Relais vermittels seines Kernes oder Leiters, gezogen werden, wodurch der Kontakt zwischen den seines Ankers 21, der Verb indungs feder 26, des an- Knöpfen 41 unterbrochen, und der gesteuerte Stromderen Ankers- 21, seines Kernes 2 oder Leiters und kreis auf diese Weise unterbrochen wird, der gegenüberliegenden. Anschlußschraube 5 eine 5o In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform darelektrische Verbindung hergestellt wird. Wenn, daher gestellt, welche entweder für normalerweise offene die Solenoide 8 erregt werden, wird, eine elektrische oder normalerweise geschlossene Relais angepaßt Verbindung hergestellt, welche den zu regelnden, bzw. werden kann, und. diese Ausführungsform ist in Anzu steuernden Stromkreis schließt. wendung auf ein normalerweise offenes Relais wieder-In den Fig. 4 und 5 ist eine abgeänderte Aus- 55 gegeben. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform führungsform dargestellt, bei weicher anstatt einer sind statt der Verwendung eines Rohres 1, welches Feder, z. B. 26, zum Öffnen des Hauptstromkreises nicht nur die Anker, sondern auch die Kerne 2 aufdurch Ziehen der Anker außer Berührung mit ihren nimmt, die Anker nur innerhalb eines verhältnisbezüglichen Kernen ein mittleres, zwischen, den mäßig kurzen Isolierrohres 50 untergebracht, welches Solenoiden 8 angeordnetes Solenoid 30 diese Funk- 6° in mit verkleinertem Durchmesser versehenen Endtion erfüllt; ein. Erregen, dieses mittleren Solenoides teilen 51 der Kerne 2 a eingesetzt sein kann und bewirkt, daß die Anker 21a durch Anziehen welches vorzugsweise mit Abschlußringen 52 zwischen zwischen ihren entgegengesetzten Polen gegen- ihnen versehen ist. Die Kerne 2 a können dann uneinandergezogen werden und sich von ihren Kernen 2 mittelbar die Steuersolenoide 8 tragen, trennen. Damit der Hauptstromkreis geschlossen 65 Bei allen diesen Ausführungsformen ist es jedoch werden kann, wenn die Solenoide 8 erregt werden, möglich, die Anker hermetisch abzuschließen, so daß sind die Anker 21a, wie in, Fig. 5 dargestellt ist, durch sie den atmosphärischen Bedingungen, wie Feuchtigeinen biegsamen Leiter 31 miteinander verbunden. keit, nicht ausgesetzt sind, und gegebenenfalls kann Dieser Leiter hat die, stromleitende Funktion der in der Abschluß in einer zweckentsprechenden inerten, Fig. 3 dargestellten Feder 26, hat jedoch nicht die 7° Atmosphäre vorgenommen werden, die innerhalb desSpring 26 usually pulls the armature parts in opposite directions. This FIG. 7 also shows instead of the use of side contact, as shown in FIG particular conductors 43 located through the cores 2 of electrical contact. However, if the 4 <> extend through and are energized at their adjacent ends, solenoids8, the armatures are fixed by repelling at 44, at the closed ends, the armature between equal poles of the armature of -21 δ. It can be seen that when they are energized away from each other and by the tightening torque between control solenoids 8, the armatures are released by the opposite poles of the armatures and cores with repulsive force between like poles of the armatures. Cores 2 pulled into contact, causing 45 to move away from each other and by attracting between them. one of the terminal screws 5 at an opposite pole of the armature and the cores at the end of the relay, by means of its core or conductor, can be pulled, whereby the contact between those of its armature 21, the connecting spring 26, the button 41 is interrupted, and the controlled current thereof Armature 21, its core 2 or conductor and circle is interrupted in this way, the opposite. Terminal screw 5 a 5o In Fig. 8 is a further embodiment of the electrical connection is made. If, therefore, which are either energized for normally open the solenoids 8, an electrical or normally closed relay is adapted connection, which is to be controlled, or can be, and. this embodiment is to be controlled in the circuit closes. Application to a normally open relay again - In FIGS. 4 and 5, a modified version is given. In this modified embodiment shown guide shape, with softer instead of one instead of using a tube 1, which spring, z. B. 26, to open the main circuit not only the armature, but also the cores 2 by pulling the armature out of contact with their takes, the armature only housed within a relative cores a middle, between, the moderately short insulating tube 50, which solenoid 8 arranged solenoid 30 fulfills this function 6 ° in provided with a reduced diameter endtion; a. Share energize solenoid 51 of this middle of the cores 2 a may be inserted and causes the armature 21 which is preferably counter by tightening with cover rings 52 between opposite between its poles them is provided. The cores 2 a can then be pulled apart and indirectly carry the control solenoids 8 from their cores 2, separate. In order for the main circuit to be closed 65 In all of these embodiments, however, when the solenoids 8 are energized, it is possible to hermetically seal the armatures so that the armatures 21a, as shown in FIG. 5, are subject to atmospheric conditions , such as moist a flexible conductor 31 connected to each other. This conductor has the current-conducting function of the spring 26 shown in the conclusion in a suitable inert, FIG. 3, but does not have the 7 ° atmosphere that can be made within the

Raumes eingeschlossen ist, in welchem die Anker angeordnet sind.Space is included in which the anchors are arranged are.

In der vorstehenden Beschreibung sind bestimmte Ausführungsformen beschrieben, jedoch ist ersichtlich, daß weitere Abänderungen und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird.In the above description, certain embodiments are described, but it is clear that further changes and changes can be made without the The scope of the invention is exceeded.

Claims

PATENT CLAIMS: 10

1. Electromagnetic, insensitive to acceleration forces. Relay, marked by a tube made of non-conductive material in which a pair of slidably guided magnetic armature parts between a pair of at a predetermined distance from each other Located magnetic carts is arranged and the Ankerfceile in the tube with respect to each other are axially displaceable and arranged so that their combined length is not sufficient to the To bridge the distance between the cores, and the axial movement of the anchor parts through Excitation of one or more of the magnetic coils surrounding the magnetic cores takes place and the contact of the armature parts with their associated cores, an electrical one. Circuit controls.

2. Relay according to claim 1, characterized in that the magnetic cores within of the pipe are arranged.

3. Relay according to claim 1 or 2, characterized in that that the electrical circuit contains the cores and the armatures.

4. Relay according to one of claims 1 to 3, characterized in that it contains devices which the anchors usually in mutual contact and out of contact with at least hold one of the cores, as well as a female conductive element that holds the individual anchor elements electrically connects to each other.

5. Relay according to one of the preceding claims, characterized in that each armature comprises a cup-shaped element which has a. has closed end.

6. Relay according to claim 4 or 5, characterized in that the closed. Ends of shell-shaped elements face the cores and the conductive element the closed ones Connects ends together.

7. Relay according to claim 4, characterized in that the device which the armature usually in contact with each other comprises a conductive tension spring attached to the anchors is attached, and this spring continues the conductive; Element forms which the anchors with each other connects.

8. Relay according to claim 5, 6 and 7, characterized in that the tension spring of the cup-shaped Elements, is enclosed.

9. Relay according to claim 4, characterized in that the device which the armature usually in mutual contact, includes a solenoid surrounding the tube and close to the opposite parts of the anchor is arranged.

Considered publications:
British Patent Nos. 559 868, 564 242;
Austrian patent specification No. 116 962.

1 sheet of drawings

1 709 807/213 11:57